强夯法概念及应用介绍培训讲义

第三章强夯法一、概述1.概念强夯法又名动力固结法，或动力压实法，是反复将很重的锤（一般10~40t)提到高处使其自由落下（落距一般为10~40m)给地基以冲击和振动，从而提高地基的强度并降低其压缩性。2.适用范围适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土和素填土等地基。应用于房建、桥涵、道路、港口、码头、机场和大型设备的地基处理。3.强夯法的作用提高地基强度降低地基土的压缩性改善地基土的抗液化能力消除地基土的湿陷性4.强夯法的发展1957年，英国道路研究所运用普罗克特（Proctov）击实原理进行过深层土体的压实处理；直到1969年法国梅纳（Menard）公司把强夯法大规模运用于深层土体的加固处理。我国是在二十世纪70年代未首次在天津新港三号公路进行了强夯实验研究。二强夯法加固机理目前，强夯法应用于地基加固，主要有三种不同的加固机理：动力固结当强夯法应用于处理细颗粒饱和土时，其加固机理则是动力固结理论。强夯时，巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏土体的原有结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增大了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到恢复。介于此，Menard提出了新的饱和土可压缩机理：饱和土的压缩性产生液化渗透性改变触变恢复2.动力密实采用强夯法加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理，即冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相（空气）被挤出的过程，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。3.动力置换动力置换可分整式置换和桩式置换。整式置换是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。桩式置换是通过强夯将碎石填入土中，部分碎石桩（或墩）间隔地夯入软土中，形成桩式（墩式）的碎石桩（墩），其作用机理类似于振冲法形成的碎石桩，整体形成复合地基。三强夯法设计（一）设计的基本程序查明场地的工程地质条件、工程规模大小及重要性；确定加固目的与加固要求，初步计算夯击能量、夯击遍数、夯点间距、加固深度等施工参数；根据确定的参数，制定施工计划和施工说明；施工前试夯，现场确定加固效果，确定是否修改。（二）地基加固的目的与要求场地地基土工程性质不同，其加固的目的与要求各不相同。（三）主要施工参数的选择单击夯击能的确定——有效加固深度的确定强夯法的有效加固深度应根据现场试夯试验或当地经验确定，也可按下列公式计算确定：式中H——有效加固深度，m；W——锤重，KN；h——落距，m；

α——地基土修正系数，(m/KN)1/2，其值为0.5~0.8，依土层情况而定。一般随粘性含量和含水量增大而减小。《规范》提出，在缺少试验资料和当地经验时，可按下表预估：注：强夯法有效加固深度应从最初起夯面算起。在有效深度确定后，可反算出需要的夯锤重量或落距。2.夯击租能的贡确定强夯折时，艇当地探基中奴出现阿的孔呆隙水孙压力爆达到妨上覆凝土层撕自重仆压力瞎时，博此时奏对应垦的夯艰击能扔为最絮佳夯光击能从。夯击贺能分绿为单尘击夯柴击能亏和单倚位夯养击能垃。（1）单跌击夯扶击能即夯垮锤重才量与邻落距漆的乘予积。糊一般宋根据方加固排深度种来确立定，丛但也烘受限妄于起芦重机痕的起粱重能匹力和量臂杆贪的长撞度。档锤重咱和落病距越唱大，竭单击蜘夯击杂能越腔大，层加固践效果执越好糖。（2）单衡位夯冠击能单位专夯击冶能是拌指施击工场令地单穴位面乎积上扛所施转加的访总夯碑击能述，即鱼单位敢夯击财能=锤重×落距×总夯宫击数÷加固厅面积呢。强夯划的单黄位夯械击能摩应根帮据地岗基土尿类别蝇、结柴构类沃型、社荷载匹大小取和要庄求处悲理深蔬度等与综合蛙考虑谣，并樱可通仓过试搏验确仁定。姨一般汁情况扭，粗颗粒师土可榆取10瓶00托~3此00悬0K边N•m摸/m2，细颗桂粒土楚可取15稀00菌~4雕00蓝0K探N•m黎/m2。3.夯击候次数它是挖强夯敢设计睛中的沃一个育重要萝参数素。夯努击次居数一弊般由暮试夯孩确定漠，由险试夯占得到类的夯箩击次拴数与敬夯沉复量关阀系曲载线确击定，更且应渗同时槐满足撑下列悉条件挣：（1）最绒后两剃击的阀平均柜夯沉价量不李宜大中于下虫列数枝值：位当单堡击夯显击能捞小于40偿00痕KN•m时为50役mm；当单齿击夯丙击能涨为40跟00窑~6例00罗0K挥N•m时为10寒0m膜m；当单紫击夯站击能卖大于60幻玉00镜KN•m时为20矩0m盼m。（2）夯坑腔周围之地面趣不应则发生夏过大宫的隆救起。（3）不茅因夯从坑过矮深而刺发生论提锤哭困难盒。4.夯击释遍数夯击俗遍数宫应根项据地态基土衬的性赢质确址定，输可采捧用点锯夯2~越3遍，题对于锁渗透觉性较顿差的馆细颗巡寿粒土候，必故要时演夯击揪遍数巴可适横当增族加。昌最后裕再以通低能械量满属夯2遍，诵满夯抓可采蝇用轻磁锤或绕低锤右落距滨多次牌夯击介，锤构印搭荒接。工程耻实践装中，甜对于圆碎石盈、砂鸽砾、显砂质育土、错垃圾胶土，惭夯击属遍数遗为2~距3遍；跨粘性足土为3~服8遍，讨泥炭倘为3~饺8遍。概然后翅再以肚低能旬满夯1遍，蓬使表利层1~弦2m范围救内的眉土得吼以夯音实。5.间隔帝时间两遍盒夯击剖之间难应有背一定重的时屠间间城隔，悄间隔往时间羡取决墓于土述中超独孔隙递水压魄力的成消散猴时间艳。当假缺少造实验肤资料嚷时，溪可根牙据地尿基土粱的渗捧透性番确定躁，对妥于渗静透性既较差藏的粘休性土祸地基饼，间牺隔时戒间不活应少垒于3~虫4周；仁对于谱渗哗透性榜好的订地基款可连今续夯齿击。6.夯点雪布置夯点马位置承可根爪据建胡筑物漠结构党类型维，采泳用等慌边三补角形牌、等弦腰三额角形接或正架方形回布置差。每柄个夯算击点蓬间距肝可知5~照9m，或夯沃锤直芽径的2.参5~俩3.放5倍，固以后嫩各遍修夯击溉点间累距可膊与第挖一遍洽相同祸，也完可适微当减吸小。婶对处缘瑞理深亩度较阻深，助或单峰击夯皮击能纹较大泛的工肠程，积第一挪遍夯炸击点觉间距尘宜适智当增怀大。7.加固险范围强夯迅处理尾范围弦应大溜于建边筑物熄基础形范围广，每绣边超窑出基锦础外匹缘的末宽度筝宜为封基底妇下设芦计处办理深戚度的1/陕2至2/娱3，并前不宜浓小于3m。四川强夯正法施荣工施工火时控鼻制质部量的烫重要烈一环蓄，今连后发叙展的头方向情是信为息化再施工哭，即炉在施盲工现太场对则有关接内容占进行借随时昼测试颈，并探将其肥结果申输入校计算膀机处探理得器到加罪固地垂基的低定量龙评价天，并末随时浮对施氧工参自数作吵出修鸭改。（一喜）施怜工机果具及核设备主要肝的施锐工设板备包奖括夯锡锤、竟起重设机、乏脱钩沉装置罚三部家分。夯锤夯锤仰的选恨择与横土层污加固柔深度葛及落勇距有占关。甜强夯幸的效坑果与逝夯锤盘底面抢积密愧切相节关，下夯锤野底面盈积小监，则中强夯害的效乞果越肆好，米但夯禽锤底我面积伤过小枪，易涛造成积楔入末土造描成破涂坏。夯锤评质量准可取10倾~4鱼0t，其底曾面积介形式殃宜采轿用圆俘形或朝多边走形，本锤底录面积否宜按宵土的来性质砌确定扁，锤艺底静六接地锈压力得值可热取25搂~4旋0k丛Pa，对于童细颗习粒土蔑锤底叔静接罩底压偷力宜捡取较缩慧小值愁。锤的底柱面宜对称忆设置血若干吸个与喝其顶乔面贯瞎通的绒排气跃孔，稻孔径纳或取25徒0~能30索0m趋m。对砂党质土株及碎送石填须土，糖锤底失面积涛采用2~演4m2，对于附粘性吉土，梢采用3~疫4m2，对于最淤泥穷质土谅为4~搭6m2。2.起重割机施工楼机械仅宜采样用带腿有自脊动脱偏钩装提置的症履带欢式起罚重机弱或其痛他专毁用设帆备。故采用闸履带辅式起知重机含时，仁可在盏臂杆服端部耗设置叼辅助淹门架爬，或聚采取羽其他瓣安全赠措施疾，防魂止落妹锤时都机架润倾覆暮。3.脱钩漂装置起吊汇夯锤却，使斩夯锤蒸自由挤下落满。（二诸）施胁工要锡点清理捕并平倾整施色工场息地；标出建第一逝遍夯项点位渡置，殃并测宿量场学地高校程；起重钓机就闸位，闪夯锤姻置于益夯点尽位置内；测量浊夯前译锤顶康高程秋；将夯要锤吊桐到预古定高绿度，马开启缩慧脱钩沙装置摘，待汤夯锤晨脱钩息自由生下落协后，走放下股吊钩惨，测润量锤载顶高体程，撇若发雪现因不坑底钱倾斜短而造鲁成夯撕锤歪喜斜时件，应下及时独将坑挥底整千平。重复群步骤5，按堂设计束规定伐的夯校击次格数及债控制沃标准仆，完挎成一庆个夯拉点的课夯击吃。换夯采点，猴重复柴步骤3~丑6，完蚀成第殖一遍子全部牧夯点通的夯欧击；用推护土机胀将夯术坑填轨平，垄并测棕量场负地高越程；在规袜定的仅时间揉间隔学后，坟按上窑述步蹲骤逐危次完希成全良部夯炉击遍撕数，杆最后苗用低绑能量羊满夯盒，将戒场地背表层外松土戏夯实跑，并谅测量违夯后炉场地周高程择。（三）浙施工策注意棵事项施工育过程龟中应柳有专搞人负撑责下明列监筐测工供作：开夯茎前应影检查哄夯锤竹质量巨和落好距，芦以确酸保单贞击夯迟击能替量符饥合设延计要恒求；在每抢一遍蛛夯击吐前，鞋应对本夯点认放线碗进行罢复核赏，夯俩完后载检查镜夯坑范位置珍，发杯现偏给差或允落夯该应及到时纠雄正；按设托计要坦求检踩查每谷个夯氧点的腹夯击鱼次数浴和每烤击的圾夯沉钟量。五壶质检检验励内容包括引施工毙过程垫中质其量监洪测及强夯后母地基禁的质用量检廉验，沃其中悠前者缝尤为指重要余。2.检验蔬时间经强教夯处摘理后上的地沃基其铅强度族随时助间增凑长而何逐步锈提高泼，因辱此应须在强取夯结甚束后手一定套时间桌后再并行检曾验。骨对碎翁石土旧和砂缸